Równanie różniczkowe Bernoulliego cz.1

แชร์
ฝัง
  • เผยแพร่เมื่อ 7 ก.ย. 2024
  • Równanie różniczkowe Bernoulliego cz.1. Zapraszam do obejrzenia kolejnych części.
    WWW.MATEMATYKANAPLUS.COM.PL
    Pytania o inne zagadnienia proszę kierować na maila:
    MATNAPLUS@GMAIL.COM

ความคิดเห็น • 6

  • @holyshit922
    @holyshit922 4 หลายเดือนก่อน +2

    Na upartego to już znając metodę rozdzielania zmiennych potrafilibyśmy to równanie rozwiązać

    • @MatematykaNaPlus1
      @MatematykaNaPlus1  4 หลายเดือนก่อน

      Witam bardzo serdecznie :) dziękuje za komentarz :)
      zachęcam do przedstawienia rozwiązania tego równania metodą rozdzielania zmiennych.
      Pozdrawiam i Wszystkiego Co Najlepsze :)

    • @holyshit922
      @holyshit922 4 หลายเดือนก่อน +1

      @@MatematykaNaPlus1
      dy/dx + xy = xy^3
      dy/dx = xy^3 - xy
      dy/dx = x(y^3 - y)
      dy/(y^3 - y) = xdx
      2dy/(y^3 - y) = 2xdx
      2/(y(y^2-1))dy = 2xdx
      2(1-y^2+y^2)/(y(y^2-1))dy = 2xdx
      (-2/y+2y/(y^2-1))dy = 2xdx
      -2ln|y|+ln|y^2-1| = x^2+C
      ln|(y^2-1)/y^2| = x^2+C
      |(y^2-1)/y^2| = e^{x^2+C}
      |(y^2-1)/y^2| = e^{x^2}e^{C}
      (y^2-1)/y^2 = ±e^{x^2}e^{C}
      (y^2-1)/y^2 = C_{1}e^{x^2}
      1 - 1/y^2 = C_{1}e^{x^2}
      1/y^2 = 1 - C_{1}e^{x^2}
      y^2 = 1/(1 - C_{1}e^{x^2})
      y = ± 1/sqrt(1 - C_{1}e^{x^2})

    • @holyshit922
      @holyshit922 4 หลายเดือนก่อน

      @@MatematykaNaPlus1 Mogłabyś odpowiedzieć mi na jedno pytanie a najlepiej nakręcić o tym film
      Odejdźmy może od tego równania ale nadal pozostańmy przy równaniach różniczkowych
      Ostatnio chciałem wychodząc z postaci trygonometrycznej wyprowadzić wzór ogólny na wielomiany Czebyszowa
      T_{n}(x) = cos(n*arccos(x))
      Przyjmijmy że t = arccos(x)
      y(t) = cos(n*t)
      Zróżniczkujmy dwukrotnie tę równość
      y'(t) =-nsin(n*t)
      y''(t) =-n^2cos(n*t)
      y''(t) =-n^2y(t)
      y''(t)+n^2y(t) = 0
      Zastosujmy w powyższym równaniu zamianę zmiennej niezależnej
      y''(t)+n^2y(t) = 0
      t = arccos(x)
      dt/dx = 1/sqrt(1-x^2)
      dy/dt = dy/dx*dx/dt
      dy/dt = dy/dx*sqrt(1-x^2)
      d^2y/dt^2 = d/dt(dy/dt)
      d^2y/dt^2 = d/dx(dy/dx * dx/dt)*dx/dt
      d^2y/dt^2 = d/dx(dy/dx * sqrt(1-x^2)) *sqrt(1-x^2)
      d^2y/dt^2 = sqrt(1-x^2) * d/dx(dy/dx * sqrt(1-x^2))
      d^2y/dt^2 = sqrt(1-x^2) *(d^2y/dx^2 * sqrt(1-x^2) + dy/dx * (-x/sqrt(1-x^2)))
      d^2y/dt^2 = (1-x^2)d^2y/dx^2 - x * dy/dx
      y''(t)+n^2y(t) = (1-x^2)d^2y/dx^2 - x * dy/dx + n^2y(x)
      (1-x^2)d^2y/dx^2 - x * dy/dx + n^2y(x) = 0
      Teraz rozwiążmy to równanie szeregiem potęgowym
      y(x) = \sum\limits_{m=0}^{\infty}c_{m}x^{m}
      (1 - x^2)(\sum\limits_{m=0}^{\infty}m(m-1)c_{m}x^{m-2}) -x(\sum\limits_{m=0}^{\infty}mc_{m}x^{m-1}) + n^2(\sum\limits_{m=0}^{\infty}c_{m}x^{m}) = 0
      \sum\limits_{m=2}^{\infty}m(m-1)c_{m}x^{m-2}) - (\sum\limits_{m=0}^{\infty}m(m-1)c_{m}x^{m})) - (\sum\limits_{m=0}^{\infty}mc_{m}x^{m}) + n^2(\sum\limits_{m=0}^{\infty}c_{m}x^{m}) = 0
      \sum\limits_{m=2}^{\infty}m(m-1)c_{m}x^{m-2}) -\sum\limits_{m=0}^{\infty}(m(m-1)+m-n^2)c_{m}x^{m} = 0
      \sum\limits_{m=2}^{\infty}m(m-1)c_{m}x^{m-2}) -\sum\limits_{m=0}^{\infty}(m^2-n^2)c_{m}x^{m} = 0
      \sum\limits_{m=2}^{\infty}m(m-1)c_{m}x^{m-2}) -\sum\limits_{m=0}^{\infty}(m-n)(m+n)c_{m}x^{m} = 0
      \sum\limits_{m=0}^{\infty}(m+2)(m+1)c_{m+2}x^{m}) -\sum\limits_{m=0}^{\infty}(m-n)(m+n)c_{m}x^{m} = 0
      \sum\limits_{m=0}^{\infty}((m+2)(m+1)c_{m+2} - (m-n)(m+n)c_{m})x^{m} = 0
      (m+2)(m+1)c_{m+2} - (m-n)(m+n)c_{m} = 0
      Teraz możemy wyznaczyć c_{m+2} albo c_{m}
      (m+2)(m+1)c_{m+2} - (m-n)(m+n)c_{m} = 0
      (m-n)(m+n)c_{m} = (m+2)(m+1)c_{m+2}
      c_{m} = \frac{(m+2)(m+1)}{(m-n)(m+n)}c_{m+2}
      Gdy przyjmiemy m = m-2 otrzymamy
      c_{m-2} = \frac{m(m-1)}{(m-2-n)(m-2+n)}c_{m}
      Gdy rozwiążemy tę rekurencję dostaniemy
      całkę szczególną równania będącą wielomianem
      y_{1}(x) = c_{n}(\sum_{k=0}^{\lfloor\frac{n}{2}
      floor}\frac{(-1)^k}{2^n}\cdot\frac{n}{n-k}\cdot {n-k \choose k}\cdot (2x)^{n-2k})
      Wiemy też że y(1) = 1,
      Aby wyznaczyć współczynnik wiodący potrzebuję policzyć sumę
      \sum_{k=0}^{\lfloor\frac{n}{2}
      floor}\frac{(-1)^k}{4^k}\cdot\frac{n}{n-k}\cdot {n-k \choose k}
      Po obliczeniu sumy dla kilku początkowych wartości n postawiłem hipotezę że
      \sum_{k=0}^{\lfloor\frac{n}{2}
      floor}\frac{(-1)^k}{4^k}\cdot\frac{n}{n-k}\cdot {n-k \choose k} = \frac{1}{2^{n-1}}
      ale jak ją udowodnić
      Jakie są sposoby liczenia takich sum
      Wzór wyprowadzony z równania różniczkowego będzie poprawny jedynie dla n > 0

  • @maksmalibowski9762
    @maksmalibowski9762 4 หลายเดือนก่อน +1

    na koncu jest błąd przy powrocie do "głównej tablicy",minus przed e powinien byc w potedze i wtedy nam sie fajnie skroci srodek nawiasu z tym co jest poza

    • @MatematykaNaPlus1
      @MatematykaNaPlus1  4 หลายเดือนก่อน +1

      Witam bardzo serdecznie, dziękuje za uważność :)
      Pozdrawiam i Wszystkiego Co Najlepsze!